间谍活动，又称刺探活动，意思是密切而秘密地观察。间谍的主要工作是搜集秘密情报。间谍如果受雇于他所在国家的间谍组织，即情报机构，那么，他们就是政府雇员，被称为特工。特工也叫秘密特工，他可能被派遣去抓捕敌方间谍，或者肩负搜集情报的使命。
当情报机构派遣特工执行秘密任务时，特工往往需要进行伪装以掩盖自己的真实身份和动机。进行伪装的间谍被称为卧底。卧底常常需要在敌方阵营中工作很长一段时间，直到搜集到想要的秘密情报。有一种间谍叫双重间谍，他们同时为敌我双方工作。
尽管间谍肩负的使命有所不同，但他们的工作都需要运用一系列科学手段和技术。尝试本书中的实验，了解更多关于间谍科学的知识，以及怎样才能成为一名秘密特工。
当你从空纸筒中看窗外时，你只能看到外面很小的一部分景象。而当你把玻璃球放在纸筒一端再向外看时，你突然发现自己的视野变大了，你可以看到更多的景象。这是因为玻璃球起到了透镜的作用。透镜是一种表面弯曲的玻璃或透明体， 它能够折射和聚焦通过它的光线。你看到的物体所反射的光线穿过透镜。穿过透镜顶部和底部的光线比从透镜中心穿过的光线折射率更大。这两束光线相交于一点，称为透镜的焦点。光线穿过焦点后继续向前， 但这时你看到的图像是倒置的（上下颠倒），因为来自物体顶部的光线现在到了图像的底部。
同样的原理也被运用到了窥视孔上，即公寓和一些房子前门上的一个小孔，房子里面的人可以通过这个小孔看到外面的景象。在窥视孔内部有一个玻璃透镜，它能折射门外物体反射的光线。通过玻璃透镜看到的范围比你仅从门上的一个小孔看到的范围更大。
秘密特工运用类似的设备来帮助他们透过墙壁看东西。如果他想要监视隔壁房间的人，他们会在这两个房间之间的墙上钻一个非常小的孔。这个孔差不多只有铅笔尖那么小，因此通常不会被房间里的人注意到。特工将一个装有透镜的小管插入孔内。透镜与纸筒中的玻璃球作用相同，使特工能看清隔壁房间中发生的一切。他们通过添加第二个透镜再次反转图像，使图像正过来。通常，特工会将透镜连接到摄像机上，那样就可以用摄像机来记录发生的事情。
穿上竖条纹的衣服，再改穿横条纹的衣服，看看不同的条纹对你的外貌有什么影响。穿两层衣服，看看你的外貌有何改变。
改变外表的方法有很多。在上述实验中，你尝试了用不同的方法来伪装自己的年龄、身高、体重和其他特征。穿多层和宽松的衣服让你看起来更壮硕，穿竖条纹让你看起来更高，而穿横条纹则让你看起来更胖。假发可以改变你头发的颜色和发型，大镜框的深色太阳镜则可以遮盖你脸的一部分。
当你双肩向前弯垂时，你看上去会变得更矮小。这样做后，旁人会说，你看起来似乎比实际身高要矮几厘米。这是因为当我们看人第一眼时，就会对此人产生第一印象。这个印象会与我们的记忆和认知进行比较。例如，如果你看到一个驼背走路的男人，你可能会认为他是个老人，因为你曾经见过很多老人走路时会驼背。你对老人走路的记忆和认知使你对驼背走路的人产生了偏见。偏见会影响你的判断 ,也会使你很难改变对某人或某物的第一印象。
和间谍一样，科学家们知道避免偏见有多么重要。如果科学家让个人的意见和主张影响他对实验结果的看法，这些偏见可能会导致他们得出错误的结论。像间谍一样，科学家必须保持开放的思想，随时准备接收意料之外的信息。
互换信息或是交流，比单纯说话包含的意义更广。和我们说话一样，面部表情和肢体语言也可以尽可能多地揭示我们是谁。行为学家，即研究人类在特定情景下行为举止的科学家，发现肢体语言甚至比言语更重要。例如，一个人大声叫喊并挥舞着双臂，却说他没有生气。这时他的行为比他说的话更能说明问题。不管他怎么说，你可能都会认为他在发怒。
表演时，演员会用动作来强化语言的力量，以便观众可以更直观地看到并感受到演员想要表达的内容。优秀的秘密特工也会使用相同的技巧。例如，当他们伪装成警察时，他们要确保他们的行为和真正的警察一模一样。
秘密特工的身份由两部分组成。一是伪装，包括外貌的改变和职业的选择。二是个人经历，他的人生经历要尽可能接近其伪装的身份。他的经历中可能有一部分是真实的，也可能全部都是伪造的。然而，无论如何，这个经历必须要和其伪装相符，并且秘密特工必须对其伪装和经历了如指掌，以增加可信度。特工通常会避免选择他无法胜任的职业。因为，如果他说自己是医生，他可能会被要求去做手术。
查看垃圾是情报人员和警察都会进行的一种活动。一个人丢弃的物品通常可以反映出一些有关他的重要线索。这些线索可以作为假说（一种有根据的猜测或者推理）的基础，有待于进一步调查验证。
这种活动类似于考古学家的工作。考古学家是通过研究物体遗迹了解过去文化的科学家。垃圾是许多文物的来源，文物就是很久以前的人使用过的物品。
一个硬币或花瓶可以反映出生活在某一特定区域的人们的许多信息。例如，硬币上刻有的日期，也许和某座古城被占领的时间相关联。硬币上的文字反映了这个社会的书写体系。花瓶上常常带有图案，这些图案反映了当时人们的相貌和穿着。根据文物提供的信息，考古学家可以形成关于人们在过去如何生活的假说。这些假说可能会被以后发现的其他文物所证实。
想要跟踪一个人而不被发现是一件很难的事。如果被跟踪者反复看到同一个人，尤其是陌生人，一定会感到异常。他会警惕起来，怀疑出了什么问题，从而变得更加谨慎，并试图搞清楚是否真的有人在跟踪他。这就是特工通常以团队形式进行跟踪的原因。一名特工在跟踪嫌疑对象一小段时间后，就换成第二名、第三名甚至是第四名特工接力跟踪。这样，被跟踪者不会反复看到同一个人，所以他就不会产生防备心理。
跟踪是一种监视形式。监视就是对某人或某事保持密切关注。秘密特工进行监视的原因有很多。特工监视一个人的家或工作地点，为的是获取情报甚至是捕捉间谍。也可能他们是为了了解这个人的习惯、日常活动、所接触的人、工作地点、家庭住址或交通方式等信息。
秘密特工利用从跟踪中获得的信息来形成某种假设或推断，就像科学家会根据搜集来的信息对实验结果形成某种假说。例如，一名特工可能观察到一个在总统办公室工作的男人每天在同一时间与一个女人会面，并向她传递纸条。这名特工可能会推测这个男人是安插在总统身边的间谍，那些纸条是他每天搜集和传递的情报。
而事实可能是，这个男人正在和女朋友约会，纸条是他写给女友的情书。或者他可能在传递对外国非常有价值的情报，例如，关于总统考虑停止战争或正在计划的谈判条约细节。特工将继续调查，确定哪种假设是正确的，正如科学家通过实验来验证他们的假说是否正确。
在构成一天的 24小时内，地球会绕地轴自转一周。虽然实际上是地球在转动，但从地球上看，似乎是太阳在天空中移动。每天太阳从东方升起，从西方落下。如果天气晴朗，你把一根棍子立在地上，观察它的影子的移动，并每小时标记一次影子的位置，那么你就可以制成一个简单的日晷。第二天，你就可以尝试用这个日晷来确定时间，只要观察影子所在的位置并将其与前一天的标记进行比较，就可以判断时间。你用手表来确定方向也是出于相同的基本原理。
每天正午，太阳都会在天空的同一个方向。如果你住在北半球（赤道和北极之间的半球），此时，太阳在你的头顶上方，但是稍微偏向南方。在正午时，牙签在表面上的投影指向与太阳相反的方向，那就是北方。
在24小时周期内，地球旋转一周，你手表上的时针转了两圈。一圈是 0~12点，一圈是13~24点，它两次指向 12点，一次在白天，另一次在晚上。这意味着你的手表上的时针转动的速度是太阳在空中移动速度的 2倍，你必须在时针的影子和 12时刻度之间找到想象的线，来确定北方方向。
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——美国《学校图书馆杂志》
“语言简单而直接，又不失趣味性……这种朴实无华的叙述未来可能会赢得一些研究人员的支持!”
——《科学美国人》